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UNIVERSIDAD DE FALCÓN
VICE-RECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA ANALÍTICO
ESCUELA DE INGENIERÍA
MENCIÓN: Telemática
CARRERA: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
SEMESTRE: 4
Automatización Industrial
CÓDIGO: EE23044
ASIGNATURA:
Electrónica I
TEORÍA PRÁCTICAS LABORATORIO U.C.
HOR/SEM.
HORAS/SEMANA
3
4
84
PRELACIONES:
EE17033, EE19032
COMPONENTE:
Específico
OBLIGATORIA: X ELECTIVA: FECHA DE ELABORACIÓN DEL PROGRAMA: Octubre 2005
PROGRAMA ELABORADO POR: Diógenes Perdomo
PROFESOR DE LA ASIGNATURA: Diógenes Perdomo
FECHA DE EVALUACIÓN DEL PROGRAMA:
FUNDAMENTACIÓN.
El objetivo es lograr la formación de un profesional integralmente calificado para cumplir su
papel en la sociedad como ciudadano y en el área de su competencia según su programa de
formación académica.
El egresado de la Universidad de Falcón será un profesional reconocido por sus pares por la
calidad de sus conocimientos y por su vocación para aportar soluciones con un alto contenido
humanístico y social.
En Electrónica I se estimula y guía al estudiante para que explore, desarrolle y asimile
conceptos básicos en la materia a fin de que adquiera la destreza necesaria para desenvolverse
como un excelente profesional de la ingeniería.
Se enfatiza el criterio de guiar al estudiante por vía del razonamiento teórico y analítico que
le permita edificar una estructura de conocimiento basada en una instrucción preliminar sólida.
La asignatura comprende siete Unidades :
Unidad I : Marco Conceptual de la Electrónica
Unidad II: Materiales Semiconductores
Unidad III: Aplicaciones del Diodo
Unidad IV: Transistores Bipolares.
Unidad V: Transistores de Efecto de Campo
Unidad VI: Otros Dispositivos Semiconductores
Interpretación de Especificaciones y Uso de Programas Computacionales para
Simulación de Circuitos
La ejecución del programa de clases correspondiente a la materia Electrónica I se basa en la
participación activa del estudiante. El docente facilita el proceso de comprensión y aprendizaje de los
temas pertinentes mediante la invitación continua a participar e intervenir abierta e informalmente
durante el desarrollo de las actividades, mediante la creación de un clima de confianza orientado al
estímulo intelectual y a fortalecer la capacidad analítica del estudiante.
La asignatura se encuentra ubicada en el cuarto semestre del mapa curricular; es de
carácter teórico-práctico y se orienta hacia el dominio razonable de los fundamentos teóricos como
requisito básico para la formación del profesional de la ingeniería.
OBJETIVO GENERAL
Propiciar el desarrollo de habilidades y destrezas en el manejo de conceptos, características
y modelos matemáticos de utilidad en el análisis y diseño de circuitos electrónicos; aplicación de
leyes, teoremas, nociones matemáticas y criterios de ingeniería como instrumentos para resolver
problemas afines a la carrera.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Al finalizar el período académico los alumnos estarán en capacidad de:
Unidad I
1. Conocer la relevancia de la electrónica. Especialidades y aportes de cada una de
éstas. Descubrimientos de mayor relevancia. Estado de la tecnología en materia de
semiconductores. Tendencias futuras.
Unidad II
2. Materiales Semiconductores
2.1. Espectro atómico. El modelo de Bohr. El átomo de hidrógeno.
2.2. Bandas de energía. Características eléctricas de materiales conductores,
semiconductores y aisladores.
2.3. Concepto de huecos (vis a vis electrones). Materiales intrínsecos. Densidad de
huecos y electrones en equilibrio.
2.4. Materiales tipo P y tipo N.
2.5. Corrientes de Difusión y de Arrastre.
2.6. La juntura P-N. Diodos Semiconductores
2.7. La relación matemática corriente vs. voltaje del diodo. Modelo de segmentos
rectilíneos.
2.8. Fenómeno de Zener y avalancha. Análisis de señal pequeña en un diodo.
Función de transferencia del diodo. Polarización. Especificaciones de
dispositivos comerciales.
Unidad III
3. Aplicaciones del diodo:
3.1. Rectificador de media onda.
3.2. Rectificador de onda completa.
3.3. Filtros capacitivos. Regulación de voltaje por medio del diodo Zener.
3.4. Circuitos recortadores y sujetadores. Dobladores y triplicadores de voltaje.
Demodulador de AM.
3.5. Fuentes de poder. Características ideales y reales.
3.6. Reguladores lineales y reguladores por conmutación.
3.7. Reguladores lineales integrados. Diseño de una fuente de poder de regulación
lineal.
3.8. Análisis de efectos térmicos.
Unidad IV
4. Transistores Bipolares.
4.1. Tipos de transistores. Principios de operación.
4.2. Zonas de operación. Modelos de señal grande.
4.3. Transistor bipolar como interruptor y como amplificador.
4.4. Circuitos de polarización para transistores bipolares:
4.5. Punto de operación.
5. Líneas de carga.
6. Fuentes de corriente.
7. Cálculos de potencia.
Unidad V
5. Transistores de efecto de campo JFET y MOSFET
5.1. Ventajas y desventajas del transistor FET
5.2. Principios y zonas de operación.
5.3. Característica corriente-voltaje.
5.4. Modelo de pequeña señal.
5.5. Tipos de amplificadores.
5.6. Circuitos de polarización
Unidad VI
6. Otros dispositivos semiconductores
6.1. Diodos especiales
6.2. Diodos de baja potencia
6.3. Diodos de alta potencia
Unidad VII
7. Interpretación de especificaciones técnicas para dispositivos semiconductores.
Utilización de un programa de software para el análisis y diseño de circuitos con
dispositivos semiconductores.
SEMANA
1
DISTRIBUCIÓN DEL CONTENIDO PROGRAMÁTICO
Presentación. Discusión del plan de trabajo. Establecer las normas de trabajo en el salón de clases.
Evolución de la electrónica. El modelo de Bohr. El átomo de hidrógeno. Niveles de energía.
2
Materiales conductores, semiconductores y aisladores. El cristal de silicio. Concepto de huecos y electrones.
Materiales intrínsecos. Materiales tipo P y N.
3
La juntura P-N. Diodos semiconductores. Corrientes de arrastre y de difusión. Polarización. La ecuación del
diodo. Fenómeno de avalancha. Diodo Zener.
Análisis de señal pequeña. Especificaciones comerciales. El rectificador de media onda. El rectificador de
onda completa. Filtro capacitivo. Uso del diodo Zener como regulador de voltaje
Primera evaluación parcial.
Multiplicadores de voltaje: Dobladores, triplicadores, otros. Diodos especiales: el diodo túnel, el fotodiodo,
emisores de luz.
Curvas de transferencia. Limitadores de voltaje: un nivel, dos niveles. Sujetadores.
Transistores bipolares. Tipos de transistores: NPN y PNP. Principios de operación.
Modelos de señal grande. El modelo Ebers – Moll. El punto de operación. Circuitos de polarización para
transistores bipolares.
Segunda evaluación parcial.
4
5
6
7
8
El transistor bipolar como interruptor y amplificador. Línea de carga. Cálculo de potencia
9
Amplificador base común. Amplificador emisor común. Amplificador colector común.
10
Fuentes de poder. Características ideales y no ideales. Diseño de fuentes de poder con regulación lineal y
regulación por conmutación. Reguladores lineales integrados.
Tercera evaluación parcial.
11
El transistor de campo JFET. Características de operación. Características eléctricas. Circuitos de
polarización. Zonas de operación. Modelo de señal pequeña. Ejemplos.
12
13
14
El transistor de campo MOSFET. Características de operación. Características eléctricas. Circuitos de
polarización. Zona de operación. Modelo de señal pequeña. Ejemplos.
Tipos de amplificadores basados en el transistor de campo. Ejemplos.
15
IV Evaluación parcial.
Circuitos Integrados: fabricación y características. Uso de simuladores para el análisis y diseño de circuitos.
Evaluaciones sustitutivas.
16
Entrega de notas
ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
Exposiciones Teóricas.
Simulación de situaciones para la aplicación de contenidos.
Análisis grupal de las conclusiones obtenidas en una discusión temática.
La Técnica de la Pregunta como elemento reflexivo e inductivo del conocimiento.
Generar un ambiente efectivo para el aprendizaje aplicando técnicas que propicien el crecimiento
afectivo y social del alumno.
PLAN DE EVALUACIÓN
SEMANAS
Todas
Según
TIPO DE
EVALUACIÓN
PONDERACIÓN
%
Durante el desarrollo de cada clase se evaluará
el desenvolvimiento de cada estudiante por
medio de una escala de estimación
Sumativa
10 %
Material
visto
Solución de ejercicios (tareas para la casa)
Sumativa
15%
I , II, III
Lo visto en las primeras cuatro semanas
(ver distribución de contenido programático)
Sumativa
15 %
III, IV
Lo visto en las semanas cinco, seis y siete
(ver distribución de contenido programático)
Sumativa
20 %
III, IV
Lo visto en las semanas ocho, nueve y diez
(ver distribución de contenido programático)
Sumativa
20%
V, VI
Lo visto en las semanas once, doce y trece
(ver distribución de contenido programático)
Sumativa
20 %
Evaluación Sustituva
Sumativa
UNIDADES
CONTENIDO
Todas
corresponda
4
8
11
14
15
BIBLIOGRAFÍA .
Millman y Halkias; Electrónica Integrada, Sistemas y Circuitos Analógicos y Digitales; McGraw-Hill,
2000
C.J. Savant, M.S. Roden, G.L. Carpenter; Diseño Electrónico, circuitos y sistemas, 3ra. Ed; PrenticeHall; 2000
D.L. Schilling y Ch. Belove; Circuitos Electrónicos: Discretos e Integrados; McGraw-Hill; 2000